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音频格式

音频格式是指要在计算机内播放或是处理音频文件,是对声音文件进行数、模转换的过程。音频格式最大带宽是20KHZ,速率介于40~50KHZ之间,采用线性脉冲编码调制PCM,每一量化步长都具有相等的长度。到2008年音频格式包括:CD格式、WAV、AIFF、AU、MPEG、MIDI、WMA、RealAudio、VQF、OggVorbis、AAC、APE。

音频文件格式专指存放音频数据的文件的格式。存在多种不同的格式。

一般获取音频数据的方法是:采用固定的时间间隔,对音频电压采样(量化),并将结果以某种分辨率(例如:CDDA每个采样为16比特或2字节)存储。采样的时间间隔可以有不同的标准,如CDDA采用每秒44100次;DVD采用每秒48000或96000次。因此,采样率,分辨率声道数目(例如立体声为2声道)是音频文件格式的关键参数。

需要分清楚的是音频文件和编解码器不同。尽管一种音频文件格式可以支持多种编码,例如AVI文件格式,但多数的音频文件仅支持一种音频编码。

有两类主要的音频文件格式:

  • 无损格式,例如WAV,PCM,TTA,FLAC,AUAPE,TAK,WavPack(WV)
  • 有损格式,例如MP3,Windows Media Audio(WMA),Ogg Vorbis(OGG),AAC

有损文件格式是基于声学心理学的模型,除去人类很难或根本听不到的声音,例如:一个音量很高的声音后面紧跟着一个音量很低的声音。MP3就属于这一类文件。

无损的音频格式(例如TTA)压缩比大约是2:1,解压时不会产生数据/质量上的损失,解压产生的数据与未压缩的数据完全相同。如需要保证音乐的原始质量,应当选择无损音频编解码器。例如,用免费的TTA无损音频编解码器你可以在一张DVD-R碟上存储相当于20张CD的音乐。

有损压缩应用很多,但在专业领域使用不多。有损压缩具有很大的压缩比,提供相对不错的声音质量。

音频文件格式常见的特点有:要在计算机内播放或是处理音频文件,也就是要对声音文件进行数、模转换,这个过程同样由采样和量化构成,人耳所能听到的声音,最低的频率是从20Hz起一直到最高频率20KHZ,20KHz以上人耳是听不到的,因此音频文件格式的最大带宽是20KHZ,故而采样速率需要介于40~50KHZ之间,而且对每个样本需要更多的量化比特数。音频数字化的标准是每个样本16位-96dB的信噪比,采用线性脉冲编码调制PCM,每一量化步长都具有相等的长度。在音频文件的制作中,正是采用这一标准。

音频格式日新月异,到2008年音频格式包括:CD格式、WAVE(*.WAV)、AIFF、AU、MP3、MIDI、WMA、RealAudio、VQF、OggVorbis、AAC、APE。

作为数字音乐文件格式的标准,WAV格式容量过大,因而使用起来很不方便。因此,一般情况下我们把它压缩为MP3或WMA格式。压缩方法有无损压缩,有损压缩,以及混成压缩。MPEG,JPEG就属于混成压缩,如果把压缩的数据还原回去,数据其实是不一样的。当然,人耳是无法分辨的。因此,如果把MP3,OGG格式从压缩的状态还原回去的话,就会产生损失。然而,APE格式即使还原,也能毫无损失地保留原有音质。所以,APE可以无损失高音质地压缩和还原。在完全保持音质的前提下,APE的压缩容量有了适当的减小。拿一个最为常见的38MBWAV文件为例,压缩为APE格式后为25MB左右,比开始足足少了13MB。而且MP3容量越来越大的今天,25M的歌曲已经算不上什么庞然大物了。以1GB的mp3来说可以放入4张CD,那就是40多首歌曲,已经足够了!

MP3支持格式有MP3和WMA。MP3由于是有损压缩,因此讲求采样率,一般是44.1KHZ。另外,还有比特率,即数据流,一般为8---320KBPS。在MP3编码时,还看看它是否支持可变比特率(VBR),现在出的MP3机大部分都支持,这样可以减小有效文件的体积。WMA则是微软力推的一种音频格式,相对来说要比MP3体积更小。

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